2024学年北京市101中学高三物理第一学期期中检测试题含解析

2024学年北京市101中学高三物理第一学期期中检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR2、如图所示，虚线代表电场中的三个等势面，实线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法中正确的是（）A．粒子带负电 B．粒子在Q点时的加速度较P点大C．粒子在P点时的动能较Q点大 D．粒子在P点时的电势能较Q点大3、如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在的平面平行．已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V．一个质子从b点以速度v0射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点．不计质子的重力．下列判断正确的是（）A．c点电势高于a点电势 B．场强的方向由b指向dC．质子从b运动到c所用的时间为 D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV4、如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用x、、a和EK分别表示物块的位移、速度、加速度和动能各物理量的大小，t表示运动时间，下列图像中可能正确的是（）A． B． C． D．5、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是A．第2s末，质点的动量为0B．第2s末，质点距离出发点最远C．在0~2s内，F的功率一直增大D．在0~4s内，F的冲量为06、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点，如图所示，以表示两极板间的场强，表示电容器的电压，表示正电荷在点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()A．不变，不变B．变大，变大C．变小，不变D．变小，变小二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化8、在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是()A．物块接触弹簧后立即做减速运动B．当物块的加速度为零时，它的速度最大C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零D．物块接触弹簧后先加速后减速9、如今极限运动滑板深受年轻人喜爱，如图所示，质量为m运动员开始站在高为h0的轨道底部，脚下有一滑板．脚踩滑板由静止开始运动，在轨道间来回滑动，表演着流畅的动作花样，最高点比轨道上边缘高h．从运动员开始到最高点的过程中，运动员身体中产生热量Q，克服各种摩擦力及空气阻力做功总为Wf，重力加速度为g，轨道底部水平，以下说法最合理的是（）A．在轨道底部与滑板一起加速阶段脚对滑板的摩擦力向前B．滑板对运动员做功至少为mg（h+h0）+Q+WfC．运动员体能消耗至少为mg（h+h0）+Q+WfD．此过程不遵循能量守恒定律10、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，该时刻波传播到Q点，t＝0.2s时，M点第一次到达波谷，则下列判断正确的是（）A．该波的传播速度v＝1m/sB．质点P的振动周期T＝0.4sC．M点的起振方向沿y轴负方向D．0～1s内质点Q运动的路程为1mE.0～1s内质点M运动的路为0.18m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．（1）实验中得到的一条纸带如图乙所示，第一个打点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续6个点．分别标为1、2…6，测出各点到O点的距离分別为d1、d2…d6，己知打点频率为f，则打点2时小车的速度为______；若钩码的质量为m，己知当地重力加速度为g，则验证第2点与点间重锤的机械能守恒的关系表达式可表示为__________________________________．（2）已知打点频率f=50Hz，如果发现纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5mm，出现这种情况可能的原因是_______．A．重锤的质量过大B．电源电压偏大C．打点计时器没有竖直固定D．先释放纸带后接通打点计时器（3）请你提出一条减小实验误差的改进建议_____________________________________________．12．（12分）如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，电量Q

将________（填“增大”、“减小”或“不变”），与电容器相连的静电计用来测量电容器的___________．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将___________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将___________．（填“增大”、“减小”或“不变”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，倾角θ（θ<900）可调的斜面AB与水平面BO间用一小段光滑圆弧链接，在O点右侧有一以O为圆心、半径R=的圆弧挡板，一小物块从斜面上A点由静止滑下，小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，图中AB=BO，小物块越过O点后落在圆弧挡板上，取g=10m/s2.(1)θ必须满足什么条件，小物块才越过O点而落在挡板上？(2)当θ=53o时，小物块落到挡板上的动能最小，求BO的长。14．（16分）汽车以的速度行驶5分钟后突然刹车如刹车过程是做匀变速运动，加速度大小为，则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少？15．（12分）小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发点10min到达对岸下游120m处，若船头保持与河岸成α角向上游航行，在出发12.5min到达正对岸，求：（1）水流的速度，（2）船在静水中的速度，（3）河的宽度，（4）船头与河岸间的夹角α

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．2、D【解题分析】

A．因为电场线和等势面垂直，且由高电势指向低电势，所以在P点的电场强度方向如图所示：因为带电粒子受到的电场力和电场强度共线，且在曲线的内侧，所以粒子在P点受到的电场力和电场强度方向相同，则粒子带正电，故A错误；B．因为Q点所在处的等势面比P点疏，所以电场强度比P点小，根据牛顿第二定律可知，粒子在Q点的加速度小于P点，故B错误；CD．根据EP=qφ可知，P点的电势大于Q点，所以粒子在P点的电势能大于Q点，根据能量守恒可知，粒子在P点的动能小于Q点，故C错误，D正确3、C【解题分析】

A．在匀强电场中，沿着电场线方向每前进相同的距离，电势变化相等，故Ua-Ud=Ub-Uc解得Uc=16Va点电势为20V．则c点电势低于a点电势．故A错误；B．设ad连线中点为O，则其电势为16V，故co为等势面，电场线与等势面垂直，则电场线沿着bo方向，故B错误；C．由上可知，电场线沿着bo方向，质子从b运动到c做类平抛运动，垂直于bo方向做匀速运动，位移大小为则运动时间为故C正确；

D．根据W=qU，质子从b点运动到c点，电场力做功为W=qUbc=1e×（24V-16V）=8eV故D错误；4、B【解题分析】试题分析：上滑时物体做匀减速运动，下滑时做匀加速运动，故x-t图线是曲线，a-t线是平行t轴的直线，故选项AC错误；由于上滑时合外力为重力分力和摩擦力之和，加速度大小不变，沿斜面向下；下滑时合外力为重力分力和摩擦力之差，加速度大小不变，方向沿斜面向下；所以上滑时加速度大，所以速度曲线斜率大；下滑时加速度小，所以速度曲线效率小，且此过程中，摩擦力做功，使物块到达底端的速率变小，故B正确．据速度公式和动能公式可知，动能随时间成二次函数关系变化，而图中是一次函数关系，且由于有摩擦力功，故回到底端的动能将小于初动能，故D错误．故选B.考点：运动图像；匀变速运动的规律.5、D【解题分析】

由题意可知考查动量、功率、冲量的大小判断和计算，根据功率定义式、动量定理分析计算可得。【题目详解】A．0-1s质点先做加速度逐渐增大的加速运动，1s-2s做加速度逐渐减小的加速运动，2s-3s做加速度逐渐增大的减速运动，3s-4s质点做加速度逐渐减小的减速运动，4s末速度恰好减为零，前4s运动方向没有变化，第2s末，质点的速度达到最大，其动量最大，故A错误；B．前4s质点运动方向没有变化，一直向一个方向运动，第4s末质点距离出发点最远，故B

错误；C．在2s时F=0，F的功率为零，在0~2s内，F的功率先增大后减小，故C错误；D．由动量定理可知，前2s和后2s冲量大小相等，方向相反，力F的总的冲量为0。【题目点拨】在F-t图象中，图象和时间轴所围面积表示冲量的大小，上方的面积表示正方向的冲量，下方的面积表示负方向的冲量，某段时间内上下面积相等时，该段时间内总的冲量为零。6、C【解题分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离减小，根据知，电容增大，根据，板间电压U变小，由，得到，可知与无关，则知电场强度不变，与负极板间的距离不变，由公式可知，与负极板间的电势差不变，点的电势不变，正电荷在点的电势能不变，故C正确，ABD错误。点睛：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过电容的变化，确定两极板电势差的变化、电场强度的变化、以及P点的电势变化，从而确定P点电势能的变化。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，A、C错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0，f+Fcosα-Tcosθ=0；由此可得：N=mg故选BD。8、BD【解题分析】试题分析：物体一直受水平恒力的作用，刚刚与弹簧接触时，弹簧的形变量较小，弹力小于F，则，方向向右做加速度减小的加速运动，所以A项错误；物体继续向右运动，弹簧的形变量增大，当时，速度达到最大且方向向右，所以B项正确；物体继续向右运动，弹簧的形变量持续增大，此时弹力大于恒力F，则，方向向左，物体开始减速，当速度为零时，物体的加速度仍然向左，不为零，所以C项错误，综上可知，物体向右先做加速运动，再做减速运动，所以D项正确．考点：本题考查牛顿第二定律与物体运动的关系．9、AC【解题分析】

滑板加速向前，根据牛顿第二定律判断在轨道底部与滑板一起加速阶段脚对滑板的摩擦力方向；根据动能定理和能量守恒关系判断滑板对运动员至少做功以及运动员体能消耗.【题目详解】人在轨道底部与滑板一起加速阶段，滑板的加速度向前，则根据牛顿第二定律可知，脚对滑板的摩擦力向前，选项A正确；对运动员的整个过程，设滑板对运动员做功为W1，则由动能定理：，即，即滑板对运动员做功至少为mg（h+h0）+W，选项B错误；由能量守恒关系可知：运动员体能消耗至少为mg（h+h0）+Q+W，选项C正确；此过程仍遵循能量守恒定律，选项D错误；故选AC.10、BCE【解题分析】

AC.t＝0时刻波传播到Q点，Q点起振方向沿y轴负方向，在波传播过程中各点的起振方向都相同，则M点的起振方向也沿y轴负方向；经过t=0.2s，M点第一次到达波谷，可知波的传播速度故A错误，C正确；B.由图象可知，波长λ=0.04m，则波的周期，亦即P质点振动的周期故B正确；D.0～1s内质点Q振动了2.5个周期，运动的路程s=•4A＝×8cm＝20cm故D错误；E.波传播到M点的时间t1＝s＝0.1s则0～1s内质点M振动了2.25个周期，运动的路程故E正确。故选BCE．【题目点拨】本题考查了波动和振动的综合运用，掌握波长、波速、周期的关系，知道质点振动的周期与波动周期相等。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、D换用阻力较小的电火花式的打点计时器，或选用质量较大的重物；【解题分析】（1）匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可算2点速度，即第点2的瞬时速度等于13间的平均速度，把钩码和小车看成系统系统减小的势能即为钩码减小的重力势能△Ep=mg（d5﹣d1）。系统增加的动能为小车和钩码增加的动能。验证点2与点5间系统的机械能是否守恒，就是验证△Ep=△Ek，即。（2）打点的同时纸带开始下落，则1、2两点间的距离接近2mm，如果1、2两点间的距离为5mm，说明纸带有初速度，这是由于先释放纸带后解